Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

Resumo
Tendo como hipótese de que o controle preciso do movimento de um cursor constitui uma das
técnicas elementares para as tarefas de manipulação direta 3D, esta tese propõe uma arquitetura de
suporte a controles configuráveis dos movimentos de cursores em relação a modelos deformados em
hardware gráfico. De forma integrada ao fluxo programável de visualização, a arquitetura calcula
atributos de geometria diferencial discreta dos modelos processados, codificando tais atributos em
pixels de buffers de renderização não visíveis. Mostramos, através de estudos de casos, que o uso
desses atributos é suficiente para estabelecer uma correspondência entre o espaço discreto do modelo
renderizado na tela e o espaço contínuo do modelo submetido ao fluxo de visualização. Isto permite
que os cursores sejam posicionados de forma consistente com aquilo que o usuário está visualizando,
proporcionando uma interação mais acurada. Testes de desempenho e robustez são conduzidos para
validar a arquitetura. Uma biblioteca de funções que encapsula a arquitetura é apresentada, juntamente
com exemplos de tarefas de manipulação direta 3D implementadas através dela.
Palavras-chave: Interação, manipulação direta, GPU.
Abstract
Based on the hypothesis that the precise control of the motion of a cursor constitutes one of the
elementary techniques for 3D direct manipulation tools, this thesis proposes an architecture for supporting
a configurable control of the motion of cursors with respect to models deformed on graphics
hardware. Integrated with the actual programmable rendering pipeline, the architecture computes
discrete differential geometric attributes of the processed models and encodes such attributes in pixels
of off-screen render buffers. We show, through case studies, that these attributes are sufficient to
establish a correspondence between the discrete space of the model rendered on the screen and the
continuous space of the model submitted to the rendering pipeline. As a result, the cursors can be
positioned consistently with what the user is actually viewing, thus providing a more accurate interaction.
Efficiency and reliability tests are conducted to validate the architecture. A library of functions
that encapsulates the architecture and examples of 3D direct manipulation tasks implemented with it
are also presented.
Keywords: Interaction, direct manipulation, GPU.
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